供料阀和用于对液体除气的设备、控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种供料阀和用于对液体除气的设备、控制方法及系统，其中该供料阀用于将液体引入除气设备。根据本发明专利技术的供料阀包括阀外壳、液体导向构件和与供料阀相连的控制装置，其中，液体导向构件具有基本与阀外壳的直径对应的最大直径。在液体导向构件和阀外壳之间形成开口，通过该开口可以将液体引入所述除气设备。另外，流过供料阀的液体可以在液体导向构件的表面被偏转，以形成液体膜。液体膜可以被构造为伞形。另外，在控制装置的辅助下，开口的大小可以在完全打开的位置和完全关闭的位置之间随意地改变。这用于实现这样一种到容器内的引入，即：使产品受到和缓的处理、且将起泡最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求l的前序所述的用于将液体引入除气设备的供料阀， 一种如权利要求6前序所述的用于对液体除气的设备，一种如权利要求7的前序所述的用于控制液体除气的方法和一种如权利要求14的前序所述的用于对液体除气的系统。
技术介绍
传统地，在除气设备内部执行对液体(例如液体食品，特别是饮 料)的除气或去气。在此，经常结合相对于周围温度升高的温度，将 液体暴露给减小的绝对压力。为了尽可能完全地实现液体的除气，需 要将液体的所有体积元暴露给前面提到的条件。为此，液体通过喷洒 或者以薄膜的形式引入到除气设备中。JP 2003-164706文件中提出了一种除气设备，其中将待除气的液体 竖直地从上方且与中心轴线同轴地引入到桶型除气容器中。在除气容 器内部存在着减小的绝对压力。具体而言，供料是通过布置在除气容 器的上部范围的供料阀来执行，使液体通过固定预设的环间隙(ring gap)从供料阀进入除气容器。在供料阀打开的情况下，环间隙通过阀 座和阀锥来限定。该阀座是供料阀外壳的下端部。该阀锥适于通过控 制装置来驱动，以允许实现两种阀状况，即完全打开的阀状况和完全 关闭的阀状况。当液体在供料阀的打开状况下通过环间隙时，液体流过阀锥进入 除气容器。阀锥被构造为伞的形状，具有与供料阀相比加大的直径， 并从被布置为与除气容器的中心轴线同轴的供料阀的中心轴线起、在 径向方向上向外下倾斜。在理想的情况下，流出的液体在阀锥上形成薄膜，使薄膜在阀锥终止边沿处分离。液体薄膜撞击除气容器的壁， 以在竖直方向上向下流。DE 297 22 673 Ul文件中公开了一种用于对具有粘滞稠度的敏感 食品进行除气的设备，布置有旋转的锥形盘，用于生成薄液体膜。旋 转的盘的直径大体对应于除气容器的内直径，在盘边缘和容器壁之间 形成窄的环形间隙。在除气处理期间，由于旋转运动而生成的剪切力 的作用，使液体与盘表面接触，形成流动的薄膜，粘性液体跨过从供 料阀到靠近容器壁的盘边缘的整个距离分布在盘上。由于当对不同的液体和/或在各种边界物理条件下进行除气时，可 能会出现对于从液体中移除的气体而言是次优的薄膜形成，因此使用 由完全打开的供料阀形成的固定预设环间隙是不利的。当将不同的液 体利用相同的供料装置和固定预设环间隙引入到除气设备中时，液体 的不同流变性或流动特性可能会产生不同的液体膜，这些液体膜不可 避免地偏离用于除气的最佳膜形状。除了边界物理条件之外，液体的 成分基本上确定了它的流变特性，且因此确定了它的流动特性。反过 来，溶剂(在具体情况下特别是水或油)和溶解的组分的数量和品种 确定了成分。在悬浮的情况下，固体含量对于流变特性有附加的影响。因此，伴随着固定预设环间隙可能会出现膜形成的波动，不仅在 不同的液体之间转换时会出现，而且在对不均匀的液体批群(即，液 体的组成变化)除气时也会出现。因此，可能出现偏离用于除气的最 佳膜厚度，致使只能不完美地对液体进行除气。固定预设环间隙的另一个缺点在于，利用预定且固定设置的间隙 宽度，流入除气设备的液体的恒定的体积流量对于具有最佳厚度的液 体膜的形成而言是个前提。由于外部影响，特别是布置在连续制造或 处理过程的上游或下游的单元的影响，在除气期间，可能出现液体体积流量的波动。然而，体积流量偏离原始设定的目标值导致形成对于 除气不是最佳的液体膜，因此产生不充分的除气结果。除了不充分的除气结果，在除气处理期间偏离最佳液体膜还可能 引起液体的起泡的增加。如果除气容器中的起泡达到泡沫抵达抽空机 构(该抽空机构经常同轴地集成在供料阀中)的强度，可能出现除气 处理的不规则，且可能的话会出现整个制造过程不规则。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是进一步研发至少一种用于将液体引入除气 设备的通用供料阀，或者一种用于对液体进行除气的通用设备，或者 一种用于控制液体的除气的通用方法，或者一种用于对液体除气的通 用系统，从而即使当要除气的液体组成变化或者在转换成不同的液体 时，也能够实现最佳除气。在设备技术方面，通过具有权利要求l的特征的、用于将液体引入 除气设备的供料阀，以及通过具有权利要求6的特征的、用于对液体进 行除气的设备来实现这个目的。在方法技术方面，另外通过具有权利要求7的特征的、用于控制液 体的除气的方法来实现这个目的，并且在设备/方法方面，通过具有权利要求12的特征的用于对液体除气的系统来实现这个目的。根据本专利技术，第一次提出了一种用于将液体引入除气设备的供料 阀，其中，所述供料阀包括阀外壳、液体导向构件和与供料阔相连的 控制装置。在液体导向构件和阀外壳之间形成开口或排出开口，通过 该开口或排出开口可以将液体引入除气设备。另外，流过供料阀的液 体可以在液体导向构件的表面偏转，由此形成液体膜。另外，液体膜 可以被构造为伞形。另外，在控制装置的辅助下，开口的大小可以在 完全打开的位置和完全关闭的位置之间随意地改变。由于当液体处于膜的形式时，其表面实质上被放大，因此液体膜 的形成有助于液体的除气。另外，从供料阀出来的伞形液体膜直到其 撞击到容器壁之后才与固体表面接触。因此，不仅液体膜的上侧还有 液体膜的下侧均与环境连通，由此能够实现在液体膜和满足除气条件 的环境之间的最大相互作用。另外，在通过本专利技术的供料阀的液体导向构件形成液体膜期间， 将微小剪切力作用在要除气的液体上。由于只作用小的机械力，因此液体受到和缓的处理。因此液体的质量以最高可能的程度进行保护。另外有好处的是，由液体导向构件所产生的液体膜可以被构造为 伞形。由于伞型的形成，产生了高表面/体积比，由此包含在液体中的 气体能够更好地被脱除。另外，根据本专利技术，第一次能够随意改变供料阀的液体排出开口 的大小。由于开口的灵活的尺寸调整，因此能够考虑与最佳液体膜形 成有关的液体相关的流变特性，例如特别是其粘度、成分或固体含量。 最佳液体膜的形成反过来允许以最小泡沫形成的方式使最佳除气成 功。因此，在除气处理的框架中第一次实现了适应于液体的特性的供 给机制。此外，尽管液体的体积流量存在变化，也能实现最佳的液体除气。另外，在除气设备内部避免或至少大大减少了要除气的液体的起 泡。起泡的防止或减小与液体成分和体积流量两者的变化均有关。液体导向构件的直径可以是阀外壳的直径的0.85倍至1.5倍之间， 特别是0.95至U倍之间。本专利技术的供料阀的有利的改进是权利要求2至5的主题。根据本专利技术，另外提供了，通过液体导向构件产生的液体膜撞击 除气设备的内壁的预定的区域。除了由于最佳液体膜的形成所产生的 充分除气之外，由此还能够使得液体能够在基本竖直的方向均匀地在 容器的内壁上流落。如果选择除气容器内壁的上部区域作为所述预定 的区域，则可以使容器内壁的最大可能的表面区域充当除气表面。另 外避免了过量起泡沫。在有利的改进中，可以根据通过供料阀流入的液体的体积流量来 控制开口的大小。例如在饮料或粘滞体和/或液体食品的制造中，通常 将液体的除气结合到连续的多个处理步骤中。如果在一个上游或下游 处理步骤中(例如在装填步骤中)出现不规则性，在除气期间可能需 要降低流过的体积流量。在传统的供料阀的情况下，由于固定设置的 排出开口 (环间隙)，要除气的液体的体积流量的变化不可避免地导致排出的液体膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供料阀（１），用于将液体引入除气设备（２０），包括：　阀外壳（２）、液体导向构件（４），和与所述供料阀（１）相连的控制装置（６）；　其中，在所述液体导向构件（４）和所述阀外壳（２）之间形成开口，通过所述开口能够将液体引入所述 除气设备（２０）；　其中，流过所述供料阀（１）的液体能够在所述液体导向构件（４）的表面被偏转，以形成液体膜；　其中，所述液体膜能够被构造为伞形；以及　其中，在所述控制装置（６）的辅助下，所述开口的大小能够在完全打开的位置和 完全关闭的位置之间随意地改变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰法伊尔纳，米夏埃尔罗特，
申请(专利权)人：克朗斯公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]